水生生物学养殖水域生态学

水生生物学——养殖水域生态学第六章其他非生物因子一、pH值(氢离子浓度)天然水的pH值大多数在4～10之间，特殊情况可达到0.9～12之间。海水的pH最稳定，一般在8～8.5之间。内陆水体的pH变化辐度就大得多，沼泽水由于含多量古敏酸，有时还有硫酸或其他强酸的存在，可使pH降到3～4以下，有些盐碱性湖，由于含有大量碳酸钠，pH可达9～11。但是一般淡水水体由于二氧化碳平衡体系的缓冲作用，pH多在6～9之间变化，有时由于浮游植物的强烈光合作用，pH在午后一段时间可达9～10以上。内陆水体按pH值的分类1中碱性水体pH在6～10之间变化，由于二氧化碳平衡系统的缓冲作用，一般pH6～9。大多数湖泊、水库、河川均属此类；2酸性水体pH5，系沼泽之类；3碱性水体pH9，一些盐碱性湖泊属此类，如青海湖、达里湖等。水生生物按pH的分类1.狭酸碱性生物。主要出现于中碱性水体，生活的pH幅度为4.5～10.5之间。常见的淡水生物和海洋生物都属于这一类。例如臂尾轮虫属的pH幅度多在4.5～11之间，而以7.0～10.0最适。鲤鱼为4.4～10.4，青、草、鲢、鳙四大家鱼均为4.6～10.2。海洋生物环境中pH较稳定，所以将梭鱼移植到青海湖和达里湖均不成活，pH是限制因子。某些酸性和碱性水中的生物也是狭酸碱性生物。前者称喜酸生物，如某些轮虫(Elosauorallii)、原生动物(Hyalosphaenia)和无色鞭毛类(某些素裸藻)，它们仅在pH3.8的水藓沼泽的中央部分出现；后者称喜碱生物，如某些蓝藻和软体动物。2.广酸碱性生物，它们在酸性水体和中碱性水体中都可见到。例如长剑水蚤(Cyclopslonguidus)和卵形盘肠溞即属此类；某些昆虫幼虫是非常强的广酸碱性生物，如大红摇蚊幼虫既能忍受低到2～3的pH值，又能忍受高到11～12的pH值。pH对水生生物的影响1．酸性条件对许多动物的代谢作用不利。2．pH的变化影响动物的摄食，通常在酸性条件下，鱼类的食物吸收率降低。3．pH的变化对水生生物繁殖和发育也有密切的关系。4.pH对有机体的影响和溶解气体及某些离子浓度有关。（一）生物栖息基底的作用1.基底与介质的差别介质是紧密围绕着生物有机体的，而基底是生物有机体生活在其表面或其内部的环境物质。介质是每种生物必不可少的，它们不是生活在水里就是生活于空气中，但有些生物则可以没有基底，如浮游生物和许多自游生物，终生浮游水中而不需要任何基底，介质一般不会由于生物的活动而变换，由空气到水中，或由水中到陆地，是生物长期进化的结果，但基底却比较容易地由于动物的活动而变换。2.基底的作用基底在动物的生活中通常起着活动基地、附着点、隐蔽场所、营养物质来源等方面的作用。生物的拟态，就是与基底混杂而不易被天敌捕食。绝大多数动物没有一定的基底就无从进行生命活动，缺乏合适的基底常成为动物生长发育的限制因子。（二）水体基底-底质水体基底主要是底质，按其物理性质可分为硬质土壤和软质土壤，此外还可根据丛生的大型植物划分一类——草质土壤。软质土壤由粘土(＜0.01mm)、淤泥(0.01～0.1mm)和砂(0.1～1.0mm)等小颗粒组成；硬质土壤由砾(0.1～1cm)、砾石(1～10cm)和石块等大颗粒组成。底栖动物按基底的划分无脊椎动物按其与底质的关系可分为石栖动物、石草栖动物、草栖动物、砂栖动物、砂泥栖动物和泥栖动物6类。一般分为以下几种类型：（1）固着动物：在水体基底营固着生活的动物。如淡水壳菜、海绵。（2）周丛动物：丛生在水生植物、木桩、船身和石块上的动物，如钟虫，仙女虫、轮虫（Rotaria）.（3）钻蚀动物：具有特殊的机能，可以钻蚀坚硬的岩石和木材，并生活在自己钻蚀的通道内的动物。如海胆分泌酸类侵蚀坚硬的岩石。船蛆（Teredonavalis）凿木穴居。（4）底埋动物：栖息于水底泥砂中，如寡毛类，水生昆虫幼虫、螺蚌等。（5）水底自游动物：栖息水底表面能移动的动物，如螺类、虾，蟹等及一些鱼类。水体基底的生态意义1.底栖生物如栖息在不适的基质上，生活就要受到抑制并逐渐死亡。背生摇蚊(Chironomusdorsalis)幼虫在粗砂中死亡率达88%，细砂中为57%，砂泥中为23%，淤泥中仅16%。武昌东湖中铜锈环棱螺在不同底质中的数量(个/m2)为：软泥14.3，腐泥5.9，粘土0.9，砂168.0(陈其羽，1975)。2.必要的附着物或底质有时能刺激动物产卵，缺少这些条件产卵就不能进行甚至使卵巢退化萎缩。比目鱼类终生或在产卵期需要砂底；弹涂鱼类需要石底产卵以便产出的卵附着在石头上；鲑科和鲟科鱼类需要在清净的砂砾上产卵，并把产出的卵埋置于砂窝中；鲤鱼需要在水草上产卵。3.许多底栖动物吞咽泥土，并吸取泥中的有机质为营养，因此底质中的有机质含量和质量也有重要的生态意义。溶解有机质生态意义1.作为动物的食物-渗透营养；2.做为藻类营养和分解后提供营养盐：Vb12、N、P等；3.对生物有抑制和毒害作用：小三毛金藻4.螯合作用改变离子系数和中和重金属毒性5.溶解有机质可作为化学信息，影响水生生物的行为6.耗氧产毒气：溶解有机质过多，分解时消耗大量氧并产生CO、H2S、NH3、沼气等。